自動画像測定技術とその開発動向

画像計測技術は外観検査技術として定量的な計測を実現する必要があります。この技術では測定精度が常に重要な指標として追求されてきました。画像計測システムは、通常、CCDなどの撮像素子を用いて画像情報を取得し、デジタル信号に変換してコンピュータに収集し、画像処理技術を用いてデジタル画像信号を処理して、必要なさまざまな画像を取得します。サイズ、形状、および位置の誤差の計算は、画像座標系の画像サイズ情報を実際のサイズ情報に変換するキャリブレーション技術を使用することによって実現されます。

近年、工業生産能力の急速な発展と加工技術の向上により、大型と小型という極端なサイズの製品が多数登場しています。例えば、航空機の外形寸法の測定、大型機械の主要コンポーネントの測定、EMUの測定などです。マイクロコンポーネントの限界寸法測定 さまざまなデバイスの小型化の傾向、マイクロエレクトロニクスやバイオテクノロジーなどにおける限界マイクロ寸法の測定はすべて、テスト技術に新たな課題をもたらしています。画像計測技術により計測範囲が広がります。従来の機械的測定を大規模なスケールでも小規模なスケールでも使用することは非常に困難です。画像測定技術は、精度要件に応じて、測定対象の一定の割合を生成できます。ズームアウトまたはズームインして、機械的測定では不可能な測定タスクを実行します。したがって、超大型計測であろうと小規模計測であろうと、画像計測技術の重要な役割は明らかです。

一般に0.1mmから10mm程度の部品をマイクロ部品と呼び、国際的にはメソスケール部品と定義されています。これらのコンポーネントの精度要件は比較的高く、通常はミクロンレベルであり、構造が複雑であり、従来の検出方法では測定ニーズを満たすことが困難です。画像測定システムは、マイクロコンポーネントの測定において一般的な方法となっています。まず、試験中の部品 (または試験中の部品の主要な特徴) を、十分な倍率の光学レンズを通して、対応するイメージ センサー上に画像化する必要があります。条件を満たす測定対象物の情報を含む画像を取得し、画像取得カードを介してコンピュータに画像を取り込み、コンピュータで画像処理や演算を行うことで測定結果を取得します。

微小部品分野における画像計測技術は、主に以下のような発展傾向にあります。 1. 計測精度の更なる向上。工業レベルの継続的な向上に伴い、微小部品の精度要件はさらに向上し、それによって画像測定技術の測定精度の精度も向上します。同時に、イメージセンサーデバイスの急速な発展に伴い、高解像度デバイスもシステムの精度を向上させる条件を作り出しています。さらに、サブピクセル技術や超解像技術のさらなる研究により、システムの精度向上のための技術サポートも提供します。
2. 測定効率の向上。業界におけるマイクロパーツの使用は幾何学的レベルで増加しており、100% インライン測定や量産モデルの重い測定タスクでは効率的な測定が必要です。コンピュータなどのハードウェア能力の向上と画像処理アルゴリズムの継続的な最適化により、画像測定器システムの効率は向上します。
3. 微小部品の点測定モードから全体測定モードへの変換を実現します。既存の画像測定器技術は測定精度に制限があり、基本的に微小な部品内の主要な特徴領域を画像化して重要な特徴点の測定を実現しており、輪郭全体または特徴全体を測定することは困難です。ポイント。

測定精度の向上により、部品の全体像を取得し、全体の形状誤差を高精度に測定することができるため、ますます多くの分野で活用されるようになります。
つまり、微小部品計測の分野においては、高精度画像計測技術の高効率化が精密計測技術の重要な発展方向となることは必然である。したがって、画像取得ハードウェアシステムは、画質、画像エッジ位置決め、システムキャリブレーションなどについてより高い要件を満たしており、幅広い応用の見通しと重要な研究的意義を持っています。したがって、この技術は国内外で研究のホットスポットとなっており、外観検査技術の最も重要な用途の 1 つとなっています。